Control
Si consideramos, un problema de control sencillo, como la secuencia de las luces rojas, amarilla y verde del semáforo de un crucero, hasta recurrir a un sistema de control electrónico que contenga circuitos integrados, de lógica combinatoria y de lógica secuencial. En el caso de una situación mas compleja la solución mas sencilla en este caso no es construir un sistema basado en la interconexión de circuitos integradores de lógica combinatoria y secuencial, sino del uso de un microprocesador para que el software realice las funciones correspondientes.
Estructura de una microcomputadora
Las computadoras constan de tres secciones: la unidad central de proceso (CPU), la cual reconoce y ejecuta las instrucciones de un programa; los circuitos de interfase de entrada y salida, los cuales controlan las comunicaciones entre la computadora y el mundo exterior, y la memoria donde se almacenan las instrucciones y datos de un programa. Las señales digitales se desplazan de una sección a otra a través de vías llamadas buses.
Los datos necesarios para las instrucciones de procesamiento de la CPU se transportan a través del bus de datos, la dirección de una localidad de la memoria especifica para accesar a los datos almacenados se transporta por el bus de dirección y las señales de las acciones de control viajan por el bus de control.
CPU
La CPU es la sección del procesador en la que se procesan los datos, se traen instrucciones de la memoria que se decodifican y se ejecutan. Consta de una unidad de control, una unidad lógica y aritmética (ALU) y de registros.
La unidad de control define la duración y secuencia de las operaciones. Produce las señales de reloj utilizadas para traer de la memoria una instrucción del programa y ejecutarla. La unidad aritmética y lógica se ocupa de las operaciones con los datos. Los datos internos que en un momento dado utiliza CPU se guardan en forma temporal en un grupo de registros mientras se ejecutan las instrucciones.
Memoria
En la unidad de memoria se guardan datos de tipo binaria: físicamente esta formada por uno o varios circuitos integrados. Los datos pueden ser códigos de instrucciones de un programa, o números con los que se realizan las operaciones.
Existen varios tipos de unidad de memora:
1.- ROM
Cuando se guardan datos en forma permanente, se utiliza un dispositivo de memoria conocido como memoria de solo lectura (ROM). Las memorias ROM se programan con el contenido que se requiere durante la fabricación del circuito integrado.
2.- PROM
El termino PROM programable (PROM) se refiere a las memorias ROM que puede programar el usuario. En un principio, las celdas de memoria tienen un fusible como eslabón que mantiene su memoria en 0. Al hacer pasar una corriente a través del fusible, este se abre de manera permanente, y así el valor combina de 0 a 1.
3.- EPROM
El termino ROM borrable y programable (EPROM) se refiere a las memorias ROM que es posible programar y modificar. Un chip de EPROM típico contiene una serie de pequeños circuitos electrónicos, celdas, donde se almacena una carga. Para almacenar el programa se aplican voltajes a las terminales del circuito integrado y se produce una configuración de celdas cargadas y no cargadas.
4.- EEPROM
La PROM eléctricamente borrable (EEPROM) es similar a las EPROM, pero para el borrado se utiliza un voltaje relativamente alto, en vez de la luz ultravioleta.
5.- RAM
Los datos temporales, es decir, aquellos con los que en un momento dado se realizan operaciones, se guardan en una memoria de lectura/escritura conocida como memoria de acceso aleatorio (RAM) es la que se puede leer y escribir.
Microcontroladores
Para que un microprocesador pueda funcionar como un sistema de microcomputadora aplicado al control, son necesarios chips adicionales, por ejemplo, dispositivos de memoria para almacenar programas y datos. El microcontrolador consiste en la integración de un chip de un microprocesador con memoria, interface de entrada/salida y otros dispositivos periféricos como temporizadores.
